Swinger Club (Dipol-Entwicklung)

[Rudolf]

Die reine Dipollehre besagt, dass man einen Treiber auf offener Schallwand nicht jenseits der ersten Dipolspitze der Schallwand betreiben sollte. Genaugenommen sollte man ihn schon eine Oktave unterhalb der Dipolspitze aus dem Rennen nehmen, da sich bereits ab da die Dipol-8 aufweitet. Aber so pingelig wollen wir gar nicht sein.

Wer bis hier nur Bahnhof verstanden hat, kann sich als nächstes noch etwas Theorie anlesen: http://www.dipolplus.de/thema11.php und dort den ersten Download herunterladen. Er kann aber auch einfach hier weiterlesen.

Bleiben wir also bei der ersten Dipolspitze. Für eine kreisförmige Schallwand mit dem Durchmesser "d" liegt sie bei der Frequenz, deren Wellenlänge "d" ist. Bei 2 kHz wären das ca. 16 cm. Nun ist ein Lautsprecherchassis nicht nur eine runde Scheibe, sondern hat auch noch eine gewisse Tiefe. Die müssen wir irgendwo noch in die Schallwandbreite einarbeiten. Soll heißen: Die reale Schallwand muss deutlich kleiner sein, damit die Dipolspitze bei 2 kHz bleibt. Wieviel kleiner? Sagen wir mal ein Viertel. Und schon sind wir bei 12 cm.

12 cm für (fast) alles unter 2 kHz?
Da kann man ja gleich die Schallwand weglassen. So groß muss schon der Treiber allein sein - mindestens!

Gesagt getan: Willkommen im Swinger Club :



Da haben wir den Peerless HDS PPB 4-25/08 auf seiner Schaukel. Und weil man im Swinger Club nicht gern allein bleibt, liegen gleich zwei Partner über ihm und zwei unter ihm. :eek: :o

Ab hier dürfen dann nur noch Leser ab 18 weitermachen.

Versuchen wir trotzdem, uns auf den Partner in der Mitte zu konzentrieren.

Die erste Messung zeigt ihn völlig nackt - ähh, unbeschaltet:



Nun ja, kein ungeschützter Verkehr! :devil: Deshalb wurde ein steiler Hochpass bei 200 Hz zum Schutz des Mitteltöners benutzt.
Ansonsten sieht man die Dipolspitze bei 2kHz (auf der dummerweise noch eine kleine Resonanz steckt) sowie den stetigen Abfall darunter.

Als nächstes applizieren wir einen 12 dB Tiefpass (Achtung - steht in der Bildbeschriftung falsch!) und haben schon einen relativ flachen Frequenzgang von 500-2000 Hz:



Zum Schluss bügeln wir noch die Resonanz bei 2 kHz weg und füllen bei 500 Hz etwa auf. Das Ergebnis ist ein Frequenzgang der von 500 Hz bis 2 kHz nur ganz leicht abfällt:



Das ändert sich noch, wenn man von den relativ nahen Messungen (40 cm) auf normalen Hörabstand übergeht. Dort wäre der Frequenzgang dann richtig eben.

Wir wären hier nicht im Swinger Club, wenn wir es nur von vorn treiben wollten!

Ab hier ist es besser, wenn die Freundin nicht mehr mitliest. Ich werde nämlich im Folgenden RICHTIG explizit!!! :w00t:

Schauen wir mal an, wie sich unser kleines geiles Treiberchen so rundum darstellt. Dazu habe ich es mal ganz allein auf meinen Ständer gesetzt:



Zuerst die Frequenzgänge von vorn (links) und hinten (rechts) in 15°-Schritten. Beim Messen hatte ich hier noch eine andere Entzerrung, damit die Details über 2 kHz nicht in der Abwärtsflanke untergehen:



Nicht wirklich sexy ...
Wir sehen, dass sich der Frequenzgang ab 2 kHz auf der Hinterseite deutlich vom vorderen unterscheidet. Da war es schon gut, dass wir uns von vornherein auf 2 kHz als obere Trennfrequenz festgelegt haben.

Aber jetzt wollen wir endlich wissen, wie genau es jenseits der Taille aussieht:



Au weia, über 2 kHz spreizt sich dort unten (hinten) ja einiges zu den Seiten ab. Da macht das Chassis die Keulen breit.
Und das geht gaaar nicht. Also auch aus dieser Perspektive: nichts über 2 kHz.

Zu niedrigeren Frequenzen verhält sich übrigens alles weitgehend wie bei 400 Hz (grüne Kurve) - also eine hübsche wohlgeformte Dipol-8.

Zuletzt noch ein zwei Sonogramme aus dem Swinger Club. Nein, dass sind keine Wärmebilder, sondern hier wird das Rundstrahlverhalten über die Frequenz gezeigt:



Oben ist vorn und unten ist hinten. Worauf ich gern hinweisen möchte: In einigen Fällen drückt sich nach oben durch, was unten vorsteht - und umgekehrt. Zum Beispiel mitten zwischen 2 und 3 kHz. Oder ganz links bei 400 Hz. Das - häufig unregelmäßige - Verhalten des Chassis nach hinten greift also auch in den Frequenzverlauf nach vorn ein. Besonders, wenn das Chassis so nackt da steht wie in diesem Beispiel.



Damit geht unser Besuch im Swinger Club für heute zu Ende. Warum die beiden kleinen Dinger da oben so vorwitzig rausgucken und die beiden Dicken nicht aus der Kiste kommen - das erzähle ich Euch ein anderes Mal.

Rudolf








[URL="http://www.dipolplus.de/frameset.htm?/thema11.php"]
[/URL]

[waterburn]

Hallo,
das liest sich ja bisher sehr interessant und scheint auch gut durchdacht zu sein. Allerdings würd ich doch gern noch ein bisschen mehr zum Gesamtkonzept lesen. Ein paar Bilder wären auch nicht schlecht. Ich hab mal ein bisschen nach Swinger Club gegoogelt, aber die Ergebnisse waren nicht die erhofften
cu
waterburn

[Rudolf]

Heute schauen wir uns im Swinger Club an, was die beiden Dicken in ihrer Kiste treiben.
Sie heißen Visaton W 250 und sind parallel geschaltet. Mancher würde sagen: billig und willig. Für unsere Zwecke aber besser als gedacht. Die Kiste ist ein sogenannter H-frame:



Der Name ist Programm. Der H-frame entsteht (als Gedankenexperiment), indem man die seitlichen Bereiche einer breiten offenen Schallwand als Flügel in H-Form nach vorn (und wegen der Symmetrie auch noch nach hinten) klappt:



Dadurch wird die Schallwand bei gleicher Dipollänge optisch schmaler. Gleichzeitig wird eine zusätzliche Luftlast vor und hinter dem Lautsprecher „eingesperrt“. Sie erhöht Mms und damit die Gesamtgüte Qts der Anordnung.
Zusätzlich entsteht – als eher unangenehme Nebenwirkung – jeweils eine kurze Transmissionline (TML) vor und hinter den Lautsprechern. Diese hat ¼-Wellenlängen-Resonanzen, die evtl. ausgeglichen werden müssen. Im obigen H frame haben die TMLs je 10 cm Tiefe. Als ¼ der Wellenlänge entspräche das ca. 830 Hz.
Die Luftlast der TML hört aber nicht direkt an der Kante des H-frame auf. Sie reicht in den Raum hinein. Die Luft in der Mitte des H-frame „weiß“ gewissermaßen nicht, dass die Vorderkante der TML bereits erreicht ist:



Die effektive Länge der TML ergibt sich deshalb aus der geometrischen Länge plus einem Korrekturfaktor, der von der Breite der TML-Öffnung abhängt. Wegen der größeren Länge der TML verschiebt sich die Resonanzfrequenz etwas nach unten. Eine Groundplane Messung mit dem Mikrofon in der Öffnung des H-frame zeigt die Verhältnisse deutlich:





Die erste Resonanzspitze begrenzt den Einsatzbereich radikal. Darüber muss steilflankig getrennt werden. Meist braucht auch die zweite Spitze noch eine Korrektur.
Hier ein sehr ähnlicher Frequenzgang wie oben mit Klirrwerten:



Die beiden ersten Resonanzspitzen und die Senke dazwischen sind deutlich zu sehen.
Wenn man das Mikrofon weiter vom H-frame entfernt, kommt die Dipol-Auslöschung zu tieferen Frequenzen zum Tragen. Zuerst 0,5 m Abstand:



Dann 1 m Abstand. Die Dipolauslöschung wird größer und Raumeinflüsse werden deutlich sichtbar:



Hier noch einmal 0,5 m Abstand, aber jetzt mit stehendem H-frame und dem Mikrofon in 50 cm Höhe. Der Höhenversatz der beiden W 250 führt zu Interferenzen bei 1 kHz:



Mit einem 6dB/Oktave-Tiefpass wird der Frequenzabfall zu tiefen Frequenzen korrigiert. Gleichzeitig fällt der Schalldruck bei höheren Frequenzen schneller ab:



Anschließend erfolgt eine Korrektur des Bereichs um 1 kHz:



Jetzt eine Messung zusätzlich mit dem Mitteltöner und wieder 1 m Distanz zum Mikrofon. Die Aufstellung an einer anderen Stelle im Raum führt sofort zu größeren Änderungen im Frequenzgang:



Zum Schluss ein gemittelter Frequenzgang des Tief- und Mitteltonbereichs aus 5 Messungen an unterschiedlichen Stellen im Raum – jeweils mit 1,5 m Mikrofonabstand:



Man sieht, dass der Frequenzgang von 50 Hz bis 2 kHz durchaus ausgewogen ist. Dass diese Ausgewogenheit sehr von der richtigen Platzierung und Orientierung des Lautsprechers im Raum abhängt, ergibt sich aus Winkelmessungen der Tief-/Mittelton-Kombination:



Ab 500 Hz prägt sich das Dipolmuster im Mittelton aus. Allerdings sind die 80°- und die (hier nicht dargestellten) 90°-Werte nicht so weit reduziert wie in den früher gezeigten Messungen. Auch gibt es bei 865 Hz eine größere Unregelmäßigkeit. Möglicherweise spielen hier die neu hinzugekommenen Begrenzungsflächen (H-Frame-Deckel und Swinger-Rahmen) eine negative Rolle.

Unter 300 Hz ist sehr schön zu sehen, wie massiv die Drehung des Dipols die Stärke der Raumresonanzen verändern kann.

Das war der "dicke" Teil der Geschichte. Wie sich die kleinen Dinger in unseren flotten Fünfer einpassen, wird demnächst der dritte Teil meiner Swinger Club Story.

Bis dann ...

[waterburn]

Wirklich sehr interessant, und gut dokumentiert. Verstehe gar nicht warum außer mir anscheinend niemand Interesse an dem Lautsprecher hat. Irgendwann muss ich mich auch noch mal etwas mit dem Thema Dipol beschäftigen.
cu
waterburn

[Shooter182]

denke nicht das du der einzigste bist. Ich finde es auch interessant und lese mit, jedoch sind die mir atm zu groß.

Man kann ja auch net alle nachbaun xD

[Rudolf]

Verstehe gar nicht warum außer mir anscheinend niemand Interesse an dem Lautsprecher hat.

denke nicht das du der einzigste bist. Ich finde es auch interessant und lese mit, jedoch sind die mir atm zu groß.
Man kann ja auch net alle nachbaun xD

Danke für die Blumen.

Diese Vorstellung ist auch nicht unbedingt zum Nachbauen gedacht. Ich wollte hauptsächlich darstellen, aus welchen Gründen man so komisch dimensioniert und welche Klippen zu umschiffen sind.
Vielleicht ist schon klar geworden, dass die Abmessungen von Treibern und Gehäusen mit viel mehr Gewicht in so ein Projekt eingehen müssen als bei üblichen Boxen. Und dass aussagekräftige Messungen mehr Abstand brauchen - und deshalb krummer sind - als bei Box-Lautsprechern.

Der gleichzeitig laufende echte "das willich"-Nachbauthread ist ja sowieso nicht zu toppen. :thumbup:

[holly65]

Hallo Rudolf,

Der gleichzeitig laufende echte "das willich"-Nachbauthread ist ja sowieso nicht zu toppen. :thumbup:

Ja, das große Auge von Mordor............................

Ich finde es sehr gut das du uns hier einiges an praktischen Beispielen vermittelst.:thumbup:

Was mich brennend interessieren würde ist der Bereich Aufstellung im Raum.
Besonders ob und wie es machbar ist einen Dipol wandnah aufzustellen da ich hier wandnah stellen muß.

grüsse

Karsten

[Christoph Gebhard]

Hi Rudolf,

klasse Thread :thumbup:

Wenn ich es jemanden zutraue, einen technisch ausgereiften und durchdachten Dipol zu bauen, dann bist du es.
Leider kann ich zum Thema nicht viel beitragen, bin ich doch derzeit dem Billich-Wahn verfallen und emotional nicht dipol-aufnahmefähig
Ich wünsche dir trotzdem weiter gutes Gelingen. Vielleicht bekomme ich den fertigen Swinger-Club auch mal zu hören.

Gruß, Christoph

P.S. Die Doppeldeutigkeiten sind echt spaßig :joke:

[bee]

Is' klar dass es eher ruhig ist.
Der Kenner genießt und schweigt.

Wer würde schon öffentlich zugeben, jeden Abend vor dem zu Bett gehen einen Dipol-Porno zu lesen? :joke:

[nical]

sehr interessant - ich bin seit jahrzehnten bekennender dipoler (elektrostaten und seit 15 jahren a.m.t. mit kurzen seitensprüngen dazwischen).
vor allem die doku find ich gut. und der schmäh kommt auch nicht zu kurz. sehr angenehm. aber stimmt, nachbauen würd ich eher und wahrscheinlich mal den bili zum verschenken.
gruß alex

[Spatz]

Ich lese auch still und faszniert mit...

Was hältst du Dipoltechnisch von dem Sica Z008983. 43mm Außendurchmesser, 12 mm Tiefe. Wie kritisch wäre es, die übereinander zu montieren?

[Rudolf]

Was hältst du Dipoltechnisch von dem Sica Z008983. 43mm Außendurchmesser, 12 mm Tiefe. Wie kritisch wäre es, die übereinander zu montieren?

Danke für den Hinweis. Das ist wieder ein neuer und besserer Kandidat. Der große Schwachpunkt der Doppel-Tweeter-Lösung ist immer noch die zu große Bautiefe. Die bläht die Dipol-8 sehr auf. Hoffnung sehe ich da erst, wenn die Bautiefe unter 1 cm wandert. Mehr dazu in meinem nächsten Beitrag hier. Dann sage ich auch was zur Anordnung übereinander.

Gruß Rudolf

[Rudolf]

Heute geht es im Swinger Club unseren beiden Kleinen an die Wäsche. Nackte Tatsachen werden geboten. Und wie im richtigen Leben: Wenn wieder das Licht angeht, stellt sich heraus, dass man eigentlich gar nicht so gut zusammenpassen täte.

Aber immer der Reihe nach:

Den Hochton-Dipol aus zwei stark beschnittenen Dayton ND20FA-6 Neodym-Kalotten montiere ich auf einem Mini-Schlitten direkt über dem Mitteltöner. Der Gedanke dabei ist erstens, dass eine halbe Wellenlänge bei 2 kHz gleich 8,5 cm ist. Das entspricht praktisch dem Abstand beider Chassiscentren bei dieser Montage. Zweitens – wir sind schließlich im Swinger Club – will ich verschiedene Positionen ausprobieren. Zum Beispiel das Hochtönerpaket auf der Längsachse verschieben, um dann die "zeitrichtigste" Stellung zu finden. Versuche an einem anderen Dipol hatten ergeben, dass dazu der Hochton VOR den Mitteltöner geschoben werden musste.

Gesagt, getan, gemessen (nur den Hochton, der Mitteltöner ist stromlos):



Sofort stellt sich heraus, dass diese Anordnung wegen Reflexion an der Mittelton-Membran zu einem heftigen Einbruch im Frequenzgang führt, der mit steigendem seitlichem Winkel von 3-5 kHz wandert. Im Polardiagramm wurden 4 kHz gar nicht erst dargestellt, da der Verlauf nur zur Verwirrung führt. Selbst die 5 kHz-Linie verläuft ab 45° auf Grund des Einbruchs viel zu weit „innen".
Außerdem zeigt sich, dass die Dipol-8 bereits ab 2 kHz seitlich sehr aufgebläht ist. Bei 8 kHz (rote Linie) beginnt die Dipol-Einschnürung erst ab 60° - viel zu spät. Diese Anordnung ist also untauglich. So passen unsere Swinger nicht zusammen.
Über 8 kHz bündelt die Kalotte zunehmend. Die entsprechenden Diagramme sind hier nicht dargestellt.

Was passiert, wenn die Hochtoneinheit bis auf die Ebene der Mitteltonmembran zurückfährt?
Gesagt, getan, gemessen:



Der Einbruch im Frequenzgang ist verschwunden. Sehr schön ist zu sehen, wie die Frequenzgänge bei 7-8 kHz nach Theorie zusammenlaufen und darüber zur Bündelung auseinanderstreben. Das ist ein deutliches Zeichen dafür, dass die Schallquellen zu klein sind im Verhältnis zur "Schallwandgröße". Genau deshalb ist im Polardiagramm die Dipol-8 auch bei 8 kHz (grüne Linie) extrem breit.
Interessehalber habe ich auch den Frequenzgang zur Rückseite gemessen:



Man sieht, dass trotz der weitestgehenden Symmetrie des Hochton-Dipols die Abstrahlung nach hinten deutlich vom Korb des Mitteltöners beeinflusst wird. Immerhin wäre wenigstens die Gesamtwirkung nach hinten im Polardiagramm fast harmonischer als nach vorn. Es bleibt aber die sehr unbefriedigende Einschnürung der Dipol-8. Zum Vergleich noch einmal das 380°-Polardiagramm des Mitteltons:



In einem dritten Schritt habe ich dann die Hochtoneinheit komplett unabhängig vom Mittelton-Lautsprecher gemessen:



Der Frequenzgang ist hier – naturgemäß – am ruhigsten. An der Aufblähung der Dipol-8 hat sich aber kaum etwas geändert. Dabei geht es nicht einmal um die Werte bei 5 oder 6 kHz. Bereits bei der Übergangsfrequenz 2 kHz ist die Hochtoneinheit unter 60° nur 5 dB leiser als auf Achse. Der Mitteltöner hat dort bereits -10 dB. Das passt nicht optimal zusammen. Eine Messung zur Rückseite erübrigt sich.

Am Ende eines Swinger-Tages, an dem die Partner nicht so recht harmonieren wollen, wage ich noch einen kleinen Seitensprung zum Monacor DT25-N, den ich in meinem größeren Dipolsystem einsetze:



Ein Vergleich der Fotos zeigt die Größenunterschiede. Entsprechend rückt im Frequenzdiagramm der Übergang zur Bündelung von 7 kHz auf 4-5 kHz – was im Übrigen der Grund für meine manische Suche nach immer kleineren Hochtönern ist.
Doch auch hier ist bei 3-4 kHz das Polardiagramm zu breit (die Linien für 5 und 6,3 kHz zeigen bereits die anschließende Bündelung). Dieser „Fehler“ ist gut im folgenden Sonogramm zu sehen, das meine beiden DT25-N im Zusammenspiel mit einem Monacor SPH-176 beobachtet:



Um 2 kHz verbreitert sich die Dipol-8 schlagartig, da dort das Hochtönerpaar vom Mitteltöner übernimmt. Genauso schlagartig geht es ab 5 kHz in die Bündelung.

Wahrscheinlich baue ich das Dayton-Pärchen noch mit den anderen Komponenten zusammen. Aber dann etwas weiter vom Mitteltöner entfernt. Unabhängig davon weist alles darauf hin, dass ich BGs Neo3 brauche. Den will ich aber nicht.

Mal schauen, was es so an Mini-Konus-Hochtönern gibt. Zwei reizende Schwarze machen mir schon schöne Augen. Die kauf' ich mir im vierten Teil ...

[Jesse]

Hallo Rudolf,

...weist alles darauf hin, dass ich BGs Neo3 brauche. Den will ich aber nicht.

warum eigentlich nicht?

[Rudolf]

Hallo Jesse,

am Neo 3 gibt es gar nichts auzusetzen. Andere haben bewiesen, dass er prima funktioniert. Aber er passt überhaupt nicht ins Preisschema. Deshalb versuche ich was billigeres. Hier mal ein -grober- Vergleich:

Man sieht, dass ein SPX-20M dem Neo im Dipolverhalten deutlich ähnlicher sieht als die Kombination aus zwei Hochton-Kalotten.

Das Problem ist natürlich, dass ein Konushochtöner nicht so symmetrisch nach vorn und hinten abstrahlt. Wie weit und ab welcher Frequenz das zum echten Problem wird, versuche ich herauszufinden.

Es geht ja im Swinger Club mehr ums Ausprobieren als um das Aufstellen allgemeingültiger Pläne.

Gruß Rudolf

[Bertramxxl]

Mal sehen, morgen fange ich nochmal bei Null an...

WAS,Wieso ,Warum:dont_know::dont_know: Echt jetzt ?? und was wird mit dem Probelauschen am Sonntag ???

[tschense]

Hallo Rudolf,

Ich hoffe, das ist jetzt keine Anfänger-Frage :o
Ist der BG NEO 3 hinten offen, also Dipol oder müsstest du auch zwei aneinander kleben?
Denn, ich habe nur Bilder mit geschlossenem Gehäuse gesehen.

Gruss
Jens

[PR54]

Mein Traum, den ER4 mal offen hören.

Gruß Peter

[Rudolf]

Ist der BG NEO 3 hinten offen, also Dipol oder müsstest du auch zwei aneinander kleben?

Hallo Jens,
der NEO 3 ist standardmäßig hinten geschlossen, allerdings lässt sich die hintere Abdeckung relatv problemlos abhebeln. Siehe auch hier:

[/url][url=http://lautsprecher-vertrieb.de/index.php?module=shop_articles&index[shop_articles][action]=details&index[shop_articles][category]=11&index[shop_articles][data][shop_articles_id]=42]BG NEO 3

(Das Forum stellt den Link nicht als komplette Adressse dar. Deshalb bitte kopieren und in die Browser Adresszeile einfügen)

Müsste man zwei geschlossene NEO 3 aneinander kleben, ergäbe sich wieder eine zu große Dipollänge. Und die soll ja gerade vermieden werden.

[Rudolf]

Mal wieder was Neues aus dem Swinger Club.

Von den beiden "reizenden Schwarzen" (siehe vorn) habe ich jetzt die Nase voll. Mit denen gibt es keinen vierten Teil. Und Namen werden auch nicht genannt! :thumbdown:
Ich habe sie von oben bis unten beäugt, befingert und durchge... messen. Aber sie reagieren deutlich anders als erwartet. Überall spitz und kantig, wo ich mir sanfte Rundungen im Frequenzgang erhofft hatte.
So geht es einem, wenn man sich unbedacht durch die Chassislandschaft "kachelmannt" .

Immerhin habe ich daraufhin zur Abwechslung eine alte Bekannte aufgetan - einen nackten Visaton FRS8 unter die Lupe genommen. Selbstverständlich auch dieses Mal von vorn und hinten ...
Beginnen möchte ich aber mit einer dieser unerwarteten neuen Einsichten:


Man sieht, wie sich auf der höchsten Dipolwölbung noch ein Extranippel auftut :w00t:. Unter üblichen Swinger-Freunden soll sowas ja anmachend wirken - mich törnt es hier eher ab.

Ähnliche Ungezogenheiten hatten auch die beiden Schwarzen gezeigt. Bis auf weiteres habe ich den Verdacht, dass solche Zickereien bei (zu) vielen kleineren Konus-Breitbändern vorkommen. Bei genauem Hinsehen weist schon die erste Messung des Peerless HDS PPB 4-25/08 im ersten Post auf diese Tendenz hin (2 kHz):



Immerhin zeigt sich der FRS8 bei entsprechender Korrektur des Frequenzgangs bis 2 kHz rundum brav:



Erst bei 2,5 kHz wird die Hinterseite unruhig und ab 8 kHz bündelt das Chassis auch deutlich nach vorn:



Zur Vervollständigung noch das Sonogramm des FRS8:

Auch hier sieht man, dass im Gegensatz zu den gegeneinander montierten Kalotten deutlichste Abstriche beim Frequenzgang nach hinten gemacht werden müssen. Der Frequenzgang nach vorn sieht aber schon recht zielführend aus. Mal sehen, wo wir damit landen ...